1、STM32尋跡小車詳細設計西安郵電大學版本信息版本日期描述作者1.02016-2-XXX詳細設計ZXX封面版本信息必須與本頁最后版本保持一致。目 錄1、概述42、 功能描述43、 詳細設計43.1 子模塊功能介紹43.1.1 主控模塊43.1.2 路面黑線檢測模塊43.1.3 電機驅動模塊43.1.4 電源模塊43.2 系統軟件設計41、概述 智能車輛作為智能交通系統的關鍵技術之一，是許多高新技術綜合集成的載體。它體現了車輛工程、人工智能、自動控制及計算機技術于一體的綜合技術，是未來汽車發展的趨勢。 我們組基于STM32F103芯片為控制核心，附以紅外傳感器采集外界信息的智尋能跡小車，充分利用

2、該芯片的高速運算、處理能力，來實現小車自動識別線路按跡行走。2、 功能描述實現功能1：實現小車能夠沿著地面上貼的黑色膠帶行走。2：了解紅外發射與接收技術，有力體現:智能尋跡功能3：了解直流電機驅動原理，掌握電機驅動技術；拓展功能1：添加前置紅外，能進行避障；2：添加超聲波測距傳感器，可以進行房間地圖掃描3：添加藍牙或Wi-Fi模塊，能實現與pc的通信4：添加語音控制等。5：在以后中可以添加攝像頭，拍攝視頻。3、 詳細設計本系統由4個模塊組成：主控模塊、路面黑線檢測模塊、電機驅動模塊、電源電路設計。系統頂層結構如圖所示：直流電機L298N電機驅動 電源模塊STM32F103路面黑線檢測模塊整個電

3、路系統分為檢測、控制、驅動三個模塊。首先利用光電對管對路面信號進行檢測，經過比較器處理之后，送給軟件控制模塊進行實時控制，輸出相應的信號給驅動芯片驅動電機轉動，從而控制整個小車的運動。系統方案方框圖如圖所示。 3.1 子模塊功能介紹3.1.1 主控模塊 主控模塊主要是用于控制電機的運動，黑線的檢測。我們采用STM32作為控制器，其性能優良，移植性好，提高了對直流電機的控制效率，并對控制系統進行了模塊化設計，有利于智能小車的功能擴展和升級。3.1.2 路面黑線檢測模塊路面黑線檢測模塊由多對紅外收發管組成，通過檢測接收到的反射光強，判斷黑白線。原理圖由紅外對管和電壓比較器兩部分組成，紅外對管輸出的

4、模擬電壓通過電壓比較器轉換成數字電平輸出到單片機。紅外傳感器原理圖3.1.3 電機驅動模塊采用雙H橋驅動芯片L298。其內部包含4通道邏輯驅動電路，可以方便的驅動兩個直流電機，或一個兩相步進電機。控制芯片的驅動使能端就可以控制驅動電機的速度。L298芯片采用3V(VSS)與5V(VS)直流供電，ENA和ENB分別產生PWM1和PWM2兩路PWM波輸出，IN1-IN4分別用PC8-PC11實現IO輸出控制電機轉動方向。電機驅動原理圖小車運動狀態通過電機A和B的不同方向轉動來實現，電機有正轉、反轉和停止3種狀態，每個電機由一對IO口進行控制。下圖是IO端口狀態與電機制動對照表。I/O端口狀態與電機制動對照表3.1.4 電源模塊電源分配電路中，所用的電池是兩節3.7V的干電池，用來給STM32開發板供電，紅外傳感器檢測電路采用5V，電機驅動采用3.3V和5V供電。3.2 系統軟件